Mga pangunahing kaalaman ng laser 3D printing
Ang additive na pagmamanupaktura (3D printing) ng mga metal na materyales ay malaki ang pangangailangan sa aviation, aerospace, navigation, mga sasakyan, pagmamanupaktura ng amag, kagamitang medikal at iba pang larangan.Sa kasalukuyan, ang pinagmumulan ng init na ginagamit sa proseso ng pagmamanupaktura ng metal additive ay may kasamang tatlong high-energy beam ng laser beam, electron beam, micro beam plasma at sintering heat input, atbp., kung saan ang laser beam ang pinakamalawak na ginagamit na high-energy. beam heat source sa larangan ng paggawa ng metal additive.Kung ikukumpara sa electron beam at microbeam plasma heat source, ang laser beam ay may mga pakinabang ng fine spot, mababang gastos, at direksyong pagkilos sa tinukoy na posisyon ng materyal, na maaaring mapagtanto ang madalian na pagtunaw ng mga materyales na metal at matugunan ang mga kinakailangan ng fusion channel lapping at bumubuo ng bahagi.
Kasama sa mga laser na ginagamit sa laser 3D printing ang mga fiber laser, semiconductor laser, Nd:YAG laser, at CO2 laser.Ang iba't ibang mga materyales ay sumisipsip ng iba't ibang mga laser ng iba't ibang mga wavelength.Sa pangkalahatan, ang polimer sa pag-print ay pangunahing CO2 laser, habang ang 3D na pag-print ng mga metal powder ay pangunahing gumagamit ng fiber laser.Ayon sa iba't ibang mga pamamaraan ng pagproseso, ang pagmamanupaktura ng laser additive ay maaaring nahahati sa selective laser sintering, selective laser melting, direct metal laser sintering, laser powder deposition, direct metal deposition at iba pa.Kabilang sa mga ito, ang selective laser melting (SLM) ay kasalukuyang isa sa pinakamalawak na ginagamit na mga teknolohiya sa pagpi-print ng metal laser 3D.Ang pangunahing istraktura ng isang selective laser melting (SLM) printing device ay ipinapakita sa figure.Bago ang pag-print, ang 3D na modelo ay naka-layer at pagkatapos ay ang scan trajectory ay tinutukoy.Ang unang hakbang ay ang pantay na pagkayod ng mesa gamit ang isang spatula at maglagay ng isang layer ng pulbos dito;ang pangalawang hakbang, gumamit ng laser upang i-scan ang isang tiyak na tilapon sa layer na ito ng pulbos upang matunaw ito at mapagtanto ang isang layer ng pag-print;ang ikatlong hakbang, ilipat ang talahanayan pababa sa isang layer, at pagkatapos ay i-cycle ang mga operasyon sa itaas, upang ang layer ng pag-print ay nakasalansan mula sa ibaba hanggang sa itaas, upang ang mga 3D na bahagi na ipi-print ay mabuo.Upang maiwasan ang oksihenasyon, ang buong proseso ay nagsasangkot ng pagkuha ng hangin mula sa silid ng trabaho at pagpuno nito ng inert gas.
▲ Mga pangunahing prinsipyo ng kagamitan sa pag-imprenta ng SLM
Ang pangangailangan para sa mga laser sa laser 3D printing
Ang pangangailangan para sa mga laser para sa laser 3D printing ay pangunahing makikita sa dalawang aspeto: sa isang banda, power at power stability, sa kabilang banda, beam quality at spot size.(1) Kapangyarihan at katatagan ng kapangyarihan Ang proseso ng pagbuo ng 3D printing ay higit sa lahat ay umaasa sa thermal effect ng laser, ang intensity ng laser ay dapat lumampas sa isang tiyak na threshold ng enerhiya upang matunaw ang materyal, kaya mas maraming pansin ang binabayaran sa average na kapangyarihan ng output ng laser, na kung saan ay hindi sensitibo sa pulse mode ng laser, kaya karaniwan itong ginagamit na tuloy-tuloy na fiber laser, at ang kapangyarihan ay halos ibinahagi sa pagitan ng 100W at 1000W.Kung mas malaki ang modelo, mas maraming layer ang mayroon, at mas mahaba ang oras ng pag-print.Ang pangkalahatang tagal ay mula sa ilang oras hanggang sampu-sampung oras.Samakatuwid, may mga mataas na kinakailangan para sa pangmatagalang matatag na operasyon ng mga laser.Kung ang temperatura ay mataas, ang metal na pulbos ay maaaring mag-overburn, o maging sanhi ng iba pang nabuong mga bahagi upang matunaw;ang temperatura ay mababa, ang metal na pulbos ay hindi natutunaw nang lubusan, ang pagdirikit ay hindi sapat, at ang hugis ng nabuong miyembro ay maaaring hindi mapanatili.Samakatuwid, ang katatagan ng kapangyarihan ng laser ay mahalaga para sa kalidad ng pag-print.(2) Kalidad ng beam at laki ng spot Ang kalidad ng beam at laki ng spot ay sumasalamin sa isa sa mga pangunahing parameter ng katumpakan ng pag-print.Ang 3D printing ay nabuo sa pamamagitan ng pag-scan ng laser beam, mas maliit ang laser spot, mas mataas ang katumpakan ng pag-scan, mas mataas ang resolution ng naka-print na modelo, at mas maselan ang ibabaw ng naka-print na bahagi ay nakikita ng hubad na mata.Ang masa ng sinag ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng BPP o M2, mas malapit ang M2 sa 1, na nagpapahiwatig na mas mahusay ang kalidad ng sinag, mas puro ang enerhiya ng laser, mas maliit ang epekto sa nakapalibot na init;sa parehong oras, mas mahusay ang kalidad ng beam, mas maliit ang kaukulang anggulo ng divergence, at ang nakatutok na lugar ay magiging katumbas na mas maliit.
GW Laser at Fastform's Paggalugad sa Larangan ng 3D Printing
Ang GW Laser Tech, bilang pandaigdigang nangunguna sa mga high-brightness fiber laser, na may pagtaas ng 3D printing technology, ay aktibong naggalugad sa larangan ng application na ito, na naglulunsad ng 500W single-mode 10μm/14μm CW fiber laser para sa 3D printing applications, para sa mga kagamitang medikal, bahagi ng sasakyan, aerospace at iba pang larangan.Kabilang sa mga ito, ang 10μm at 14μm na magkakaibang sukat ng diameter ng core ay tumutukoy sa laki ng lugar, pangunahing nakakaapekto sa density ng laser power, iyon ay, ang liwanag na enerhiya sa bawat unit area, sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng kapangyarihan, mas maliit ang laki ng spot, mas malaki ang laser power density, at ang high power density spot ay angkop para sa pag-print ng mataas na melting point o mataas na reflection metal powder.
▲ GW laser 500W single mode 10μm fiber laser product advantages:
➢ Napakanipis, magaan na disenyo, 19 pulgadang 1.5U na disenyo ng taas, timbang < 20kg, compact na istraktura, maliit na sukat, magaan ang timbang, na nagbibigay ng walang kapantay na kaginhawahan sa pagsasama at kakayahang umangkop.
➢ Ang istraktura ng produkto ay gumagamit ng isang saradong disenyo, na lubos na nagpapabuti sa pangkalahatang pagiging maaasahan ng laser para sa 3D na kapaligiran sa pag-imprenta, antas ng proteksyon ng IP65, at maaaring patuloy na gumana sa malupit na mga kapaligiran tulad ng mataas na temperatura, mataas na kahalumigmigan, at mataas na alikabok.
➢ Ang pinakamataas na kapangyarihan ay 500W, na sapat upang bumuo ng mga karaniwang ginagamit na metal na materyales tulad ng austenitic stainless steel, martensitic stainless steel, titanium alloy, nickel-based superalloy, aluminum alloy, magnesium alloy at iba pa.
➢ Magandang katatagan ng kuryente, pagbabagu-bago kada oras <0.5%, upang matiyak ang pagkakapare-pareho ng proseso ng ultra-long pag-print.
➢ Magandang kalidad ng beam, M2<1.1, single-mode 10/14μm fiber output, maliit na output spot, mataas na katumpakan ng pag-print.
Ang FastForm ay isang kumpanyang dalubhasa sa pagsasaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya at kagamitan sa pag-imprenta ng 3D, na maaaring magbigay ng nangungunang mabilis na mga serbisyo ng prototyping at mga sumusuportang solusyon.Nagtatag ito ng malalim na pakikipagtulungan sa GW Laser, at magsasagawa ng 3D printing tests at pagsasaliksik sa mga pangunahing bahagi sa aerospace, automotive models, biomedicine at iba pang larangan sa hinaharap.Inilunsad ang FF-M140 single laser products, FF-M150 pagtuturo ng espesyal na modelo, FF-M180D dual laser oral special model, FF-M300H 1000W high-power laser industrial model, FF-M500 dual laser model, FF-M800 apat na produkto ng laser, at lahat sila ay nakakamit ng mass production, sumusuporta sa mga customized na solusyon sa localization.Malayang binuo ang multi-laser slicing at software ng pagbuo ng landas na FastLayer.Ang kagamitan ay ganap na awtomatikong kinokontrol at hindi nag-aalaga.▲ Mesothesonic manufacturing FF-M180D dual laser metal 3D printer Ang produktong ito ay may mga sumusunod na makabuluhang pakinabang: ➢ Two-way at variable speed powder laying technology, mataas na paggamit ng powder.➢ Independent software development, one-click na pagkumpleto ng awtomatikong paghiwa at pagpaplano ng landas.➢ Built-in na camera, malayuang makakamit ang ganap na awtomatikong kontrol, walang nag-aalaga na operasyon.➢ Ang kagamitan ay gumagamit ng pinagsamang welded na istraktura, na may malakas na katatagan at madaling pag-install
▲ FASTFORM FF-M180D na may GW 500W laser 3D printing na mga produkto
Ang kasalukuyang sitwasyon at mga prospect ng pag-unlad ng industriya ng 3D printing
Sa kasalukuyan, ang pag-print ng 3D ay pumasok sa panahon ng mabilis na prototyping, ayon sa mga istatistika ng China Commercial Industry Research Institute, ang industriya ng makinarya sa downstream application field ay may pinakamalaking proporsyon noong 2021, na umaabot sa 17.5%, na sinusundan ng consumer electronics ( 16.6%) at mga sasakyan (16.1%).Sa mabilis na pag-unlad ng consumer electronics at automotive na industriya, ang mga lugar ng aplikasyon ng 3D printing sa dalawang larangang ito ay higit na palalawakin sa hinaharap.
Sa mga tuntunin ng pang-industriya na sukat, ayon sa projection ng CIC, ang average na taunang compound growth rate ng 3D printing sa 2021-2025 ay humigit-kumulang 26.59%, at aabot ito sa 70.1 bilyong yuan sa 2025. Ang 3D printing ay sumasaklaw sa tatlong aspeto: kagamitan, materyales at mga serbisyo, kung saan ang mga kagamitan sa pag-imprenta ay ang karamihan.Ayon sa data na inilabas ng CCID, ang sukat ng industriya ng 3D printing equipment ng Tsina noong 2020 ay 9.254 bilyong yuan, na may pinakamataas na proporsyon.Sa kasalukuyan, medyo mataas pa rin ang presyo ng 3D printing equipment, sa isang banda, nagmula ito sa mga dayuhang patent at monopolyo, sa kabilang banda, dahil huli na nagsimula ang 3D industry ng China, maliit ang demand, at ang antas ng awtonomiya ay mababa.Sa pag-upgrade at pag-unlad ng high-end na industriya ng pagmamanupaktura ng China, ang pag-unlad ng teknolohiya at pagbaba ng mga gastos, ang industriya ng 3D printing ng China ay magpapakita ng trend ng pagtaas ng lokalisasyon sa hinaharap.Ang malapit na pakikipagtulungan sa pagitan ng mga manufacturer ng device ay mahalaga sa paghimok ng sukat ng 3D printing technology.Ang Guanghui Laser ay hindi lamang nakatutok sa pananaliksik at inobasyon ng teknolohiya ng produkto ng laser, ngunit patuloy ding naggalugad sa larangan ng teknolohiya sa pagpoproseso ng laser, at nakatuon sa pagtulong sa mga customer na malutas ang mga problema sa aplikasyon.Bilang nangungunang tagagawa ng 3D printing equipment sa China, ang Micron Speed Manufacturing ay pamilyar sa lahat ng aspeto ng 3D printing, at may karanasang pangkat ng mga consultant upang magbigay sa mga customer ng mga high-end na produkto sa larangan ng propesyonal na 3D printing.Sa hinaharap, makikipagtulungan ang Guanghui Laser sa Us Light Speed Manufacturing para i-promote ang aplikasyon at pagpapaunlad ng teknolohiyang pag-print ng laser 3D sa China at tumulong sa pag-upgrade ng industriya.
Oras ng post: Peb-24-2022